Untersuchungen zur Wirkung von 2,2´-Dichlordiethylsulfid (Schwefellost) in primären und immortalisierten epithelialen Zelllinien

Schwefellost ist ein blasenbildendes Alkylanz, welches auch heute
noch eine Bedrohung durch seinen potenziellen Einsatz als
chemischen Kampfstoff bei terroristischen Attacken oder durch den
akzidentiellen Kontakt mit den sog. Rüstungsaltslasten darstellt.
Die klinischen Effekte auf der Haut nach Kontakt mit Schwefellost
treten nach einer Latenzzeit von mehreren Stunden auf. Sie reichen
von Rötung über Blasenbildung bis hin zu nekrotischer
Geschwürbildung und zeichnen sich durch eine verzögerte Wundheilung
aus. Eine Kausaltherapie ist bisher noch nicht etabliert. Obwohl
die Rolle von inflammatorischen Zytokinen, die nach Kontakt mit
toxischen Chemikalien ausgeschüttet werden, bereits untersucht
wurde, existieren hinsichtlich Schwefellost nur spärliche Daten.
Von besonderem Interesse ist die symptomfreie Latenzzeit nach
Schwefellost-Kontamination, in der der inflammatorische Prozess,
unter anderem durch die Ausschüttung von Zytokinen, in Gang gesetzt
wird. Durch die nähere Untersuchung des Pathomechanismus könnten
sich neue Behandlungskonzepte von Schwefellost-Verletzungen
ergeben. Vier verschiedene epitheliale Zelllinien (A 549, SCL II,
HaCaT und NHEK) wurden eingesetzt, um den Effekt von Schwefellost
auf Proliferationsverhalten, Vitalität und Zytokin-Sekretion näher
zu untersuchen. In den Versuchen konnte gezeigt werden, dass eine
Schwefellost-Exposition bei allen vier untersuchten Zelllinien die
Proliferation schon in Konzentrationsbereichen hemmte, bei denen
noch keinerlei Einfluss auf die Vitalität (gemessen als
metabolische Aktivität) der Einzelzelle erkennbar war. Der
zytotoxische Effekt von Schwefellost nahm mit steigender Dosis zu,
wobei sich die zytotoxische Wirkung mit zunehmendem Zeitintervall
zwischen Exposition und Vitalitätsmessung verstärkte. Es wurde die
Zytokin-Ausschüttung in den ersten acht Stunden nach
Schwefellost-Exposition untersucht, wobei die
Schwefellost-Konzentration so gewählt wurde, dass sie in vivo zu
Blasenbildung führte. Die Zytokinmessungen im Zellkulturüberstand
zeigten deutlich, dass durch eine Schwefellost-Exposition mit 500
µM für 30 Minuten die Zytokin-Ausschüttung im Vergleich zu den
Kontrollkulturen gesteigert wurde, und sie mit zunehmendem
Zeitintervall nach der Exposition größer wurde. Während bei den A
549-Zellen nur eine vermehrte Ausschüttung von IL-6 und IL-8
festgestellt werden konnte, zeigte sich bei den SCL II-Zellen nach
Schwefellost-Exposition eine gesteigerte Sekretion von IL-6, IL-8
und TNF-a. Bei den HaCaT-Zellen und den Keratinozyten kam es bei
allen vier untersuchten Zytokinen (IL-1a, IL-6, IL-8 und TNF-a) zu
einer Konzentrationserhöhung im Kulturüberstand. Für HaCaT-Zellen
konnte gezeigt werden, dass mit zunehmender
Schwefellost-Konzentration die Interleukin-6 Konzentration im
Zellkulturüberstand anstieg. Die Daten zeigen, dass nach Exposition
mit Schwefellost die Zellproliferation, der Zelltod und die
Ausschüttung von Entzündungsmediatoren von der Konzentration und
der Zeit nach der Exposition abhängig sind.